JP7005175B2 - Distance measuring device, distance measuring method and imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、距離測定装置及、距離測定方法及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a distance measuring device, a distance measuring method, and an imaging device.
近時では、撮影によって得られた画像から距離情報を取得する技術が提案されている。例えば、異なる視点の複数の画像を取得し、取得した複数の画像間の相関に基づいて視差量を求め、求められた視差量に基づいて距離を算出することが提案されている。特許文献1には、特徴パターンを測定対象物に投影した状態で左右画像撮影部によって撮影された画像と、特徴パターンを測定対象物に投影しない状態で撮影された画像との差分をとることによって、特徴パターンを抽出することが開示されている。 Recently, a technique for acquiring distance information from an image obtained by shooting has been proposed. For example, it has been proposed to acquire a plurality of images from different viewpoints, obtain a parallax amount based on the correlation between the acquired plurality of images, and calculate a distance based on the obtained parallax amount. In Patent Document 1, the difference between the image taken by the left and right image capturing units with the feature pattern projected on the measurement object and the image taken without projecting the feature pattern on the measurement object is taken. , Extracting feature patterns is disclosed.
しかしながら、従来の技術では、必ずしも良好に距離を測定し得ない場合があった。
本発明の目的は、良好に距離を測定し得る距離測定装置、距離測定方法及び撮像装置を提供することにある。
However, with the conventional technique, it may not always be possible to measure the distance satisfactorily.
An object of the present invention is to provide a distance measuring device, a distance measuring method, and an imaging device capable of satisfactorily measuring a distance.
実施形態の一観点によれば、パターンを備えた第1の光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、パターンを備えていない第2の光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第3の画像と、前記第2の光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第4の画像とを取得する取得部と、前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部とを有することを距離測定装置が提供される。 According to one aspect of the embodiment, the first image of the first viewpoint in which the first light having a pattern is applied to the subject and the first image in which the first light is applied to the subject. The second image of the second viewpoint different from the viewpoint of the above, the third image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the second light having no pattern, and the second light An acquisition unit that acquires a fourth image of the second viewpoint illuminated on the subject, a fifth image obtained by correcting the first image with the third image, and the first image. A distance measuring device is provided having a control unit for acquiring information on a distance using a sixth image obtained by correcting the image of 2 with the fourth image.
本発明によれば、良好に距離を測定し得る距離測定装置、距離測定方法及び撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a distance measuring device, a distance measuring method and an imaging device capable of satisfactorily measuring a distance.
上述したように、従来の技術では、必ずしも良好に距離を測定し得ない場合があった。例えば、被写体に模様等のテクスチャが乏しい場合には、必ずしも良好に距離を測定し得なかった。また、被写体の反射率が極めて高い場合にも、必ずしも良好に距離を測定し得なかった。そこで、本願発明者は、距離をより良好に測定することを可能とすべく、以下のような発明を想到した。
本発明の実施の形態について図面を用いて以下に詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
As mentioned above, there are cases where the conventional technique cannot always measure the distance satisfactorily. For example, when the subject has a poor texture such as a pattern, the distance cannot always be measured satisfactorily. In addition, even when the reflectance of the subject was extremely high, the distance could not always be measured satisfactorily. Therefore, the inventor of the present application has conceived the following invention in order to enable better measurement of the distance.
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.
[第1実施形態]
第1実施形態による距離測定装置及び距離測定方法について図面を用いて説明する。図1は、本実施形態による距離測定装置を示す概略図である。図1に示すように、本実施形態による距離測定装置100は、光を照射する照射部101と、視点の異なる複数の画像、即ち、視差画像を取得し得る撮像部103と、本実施形態による距離測定装置100の全体的な制御を司る制御部104とを備えている。
[First Embodiment]
The distance measuring device and the distance measuring method according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a distance measuring device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the distance measuring
照射部(撮影部)101には、光を発する光源(光源部)105と、光源105から発せられる光を変調することによってパターンを備えた光、即ち、パターン光を生成する空間光変調器106とが備えられている。また、照射部101には、当該パターン光を拡大して被写体102に投影する投影レンズ107と、照射部101に備えられた各々の機能ブロックの制御を行う照射部用制御部108とが備えられている。被写体102の分光反射率の影響を受けることなく、後述する補正処理を高精度に行う観点からは、光源105は、可視光域の全域を含む白色光を発する光源、即ち、白色光源であることが好ましい。光源105としては、例えば、キセノンランプ等の放電発光型の光源を用いることができる。空間光変調器106としては、例えば液晶パネル等を用いることができる。ここでは、空間光変調器106が、透過型の空間光変調器である場合を例に説明するが、空間光変調器106は、これに限定されるものではない。液晶パネルには、液晶が封入された液晶セルが備えられており、液晶セルには多数の画素電極が行列状に配されている。液晶パネルは、行列状に配された画素電極に適宜電圧を印加することによって、液晶分子の配向方向を適宜変化させ、所望のパターンが構成されるように光の通過箇所と光の遮断箇所とを形成する。これにより、光源105からの光が空間光変調器106によって変調され、所望のパターンの光が得られる。例えば、図6を用いて後述するような所望のパターン601の光が得られるように、空間光変調器106によって変調が行われる。空間光変調器106によって変調を行うと、パターンを備えた光、即ち、パターン光が得られる。一方、空間光変調器106によって変調を行わないと、パターンを備えない一様な光、即ち、非パターン光が得られる。従って、照射部101は、パターンを備えない一様な光を、被写体102に照射することもできる。即ち、照射部101は、パターンを備えた第1の光と、パターンを備えない第2の光とを被写体102に選択的に照射し得る。空間光変調器106が高速で動作可能であるため、本実施形態によれば、パターンを備えた光とパターンを備えない光とを短い時間間隔で順次照射することが可能である。また、本実施形態では、空間光変調器106を用いてパターンの有無を制御するため、パターンを備えた光とパターンを備えない光とを同じ位置から照射することが可能である。このため、後述する第1の視差画像と後述する第2の視差画像とを同じ位置から照射される光を用いて取得することができる。同じ位置から照射される光を用いて取得される第1の視差画像と第2の視差画像とを用いて後述する補正処理が行われるため、本実施形態によれば、高精度な補正処理を行うことが可能となる。
The irradiation unit (photographing unit) 101 includes a light source (light source unit) 105 that emits light, and a
図2は、撮像部を示す概略図である。撮像部(撮像装置)103は、例えばデジタルカメラである。撮像部103の本体(ボディ)201には、撮像レンズ202を含む撮像光学系(レンズユニット)206が備えられる。撮像光学系206は、ボディ201に対して着脱可能であってもよいし着脱不能であってもよい。ボディ201内には、撮像素子203、処理部204、メモリ205等が備えられている。図2における一点鎖線は、光軸207を示している。撮像光学系206によって形成される光学像(被写体像)が、撮像素子203の撮像面208に入射される。撮像素子203は、撮像光学系206によって形成される光学像を光電変換することによって、被写体102の画像(画像データ)を生成する。撮像素子203によって取得される画像データは、処理部204に入力される。撮像素子203は、上述したように、視点の異なる複数の画像を取得し得る。処理部(制御部)204は、パターン光を被写体102に照射した状態で、第1の視点の第1の画像と、第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像とを撮像素子203を用いて取得し、取得した第1の画像及び第2の画像をメモリ205に記憶する。即ち、処理部204は、パターンを備えた第1の光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、第1の光が前記被写体に照射された第2の視点の第2の画像とを取得する取得部として機能し得る。また、処理部204は、パターンを備えない一様な光を被写体102に照射した状態で、第1の視点の第3の画像と第2の視点の第4の画像とを撮像素子203を用いて取得し、取得した第3の画像及び第4の画像をメモリ205に記憶する。即ち、処理部204は、パターンを備えていない第2の光が被写体に照射された第1の視点の第3の画像と、第2の光が被写体に照射された第2の視点の第4の画像とを取得する取得部として機能し得る。処理部204は、第1の画像を第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、第2の画像を第4の画像により補正することによって得られる第6の画像との相関に基づいて、距離に関する情報を取得する。かかる距離に関する情報は、例えば、視差量であってもよいし、被写体102までの距離値であってもよい。そして、処理部204は、距離に関する情報をメモリ205に記憶する。
FIG. 2 is a schematic view showing an image pickup unit. The image pickup unit (imaging device) 103 is, for example, a digital camera. The main body (body) 201 of the
図3は、画素の配置の例を示す平面図である。撮像素子203の撮像面208には、多数の画素、即ち、多数の単位画素301が配されているが、ここでは、多数の単位画素301のうちの48個の単位画素301を抜き出して示している。図3に示すように、撮像素子203の撮像面208には、単位画素301が2次元状、即ち、行列状に複数配列されている。各々の単位画素301上には、R(Red)、G(Green)、B(Blue)のカラーフィルタが例えばベイヤー配列で配置されている。各々の単位画素301内には、分割画素(副画素)aと、分割画素(副画素)bとがそれぞれ配置されている。分割画素a、bには、フォトダイオード(光電変換部)302a,302bがそれぞれ備えられている。分割画素a、bからの各々の出力信号は、後述するように互いに視差を有している。なお、分割画素bの出力信号の値は、例えば、分割画素a,bの出力信号の加算値から分割画素aの出力信号の値を減算することによって算出され得る。なお、ここでは、1つの単位画素301が2つの分割画素a,bによって構成されている場合、即ち、1つの単位画素301が2つに分割されている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。1つの単位画素301が例えば3つ以上の分割画素によって構成されていてもよい。また、ここでは、撮像面208に備えられた全ての単位画素301がそれぞれ分割されている場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、一部の単位画素301だけが分割されていてもよい。
FIG. 3 is a plan view showing an example of pixel arrangement. A large number of pixels, that is, a large number of
図4は、撮像光学系の射出瞳を通過する光束と単位画素との関係の例を示す模式図である。なお、図4は、画角の中心に位置している単位画素と光束との関係を示している。図4に示すように、カラーフィルタ402とマイクロレンズ403とが、単位画素301上に形成されている。撮像光学系206(図2参照)の射出瞳401を通過する光束の中心と光軸207とが一致している。射出瞳401を通過した光束は、光軸207を中心として単位画素301に入射する。撮像光学系206の射出瞳401には、第1の瞳領域405と、第1の瞳領域405とは異なる第2の瞳領域406とが位置している。第1の瞳領域405を通過する光束は、マイクロレンズ403を介して、分割画素aに備えられたフォトダイオード302aによって受光される。一方、第2の瞳領域406を通過する光束は、マイクロレンズ403を介して、分割画素bに備えられたフォトダイオード302bによって受光される。このように、分割画素a、bは、撮像光学系206の射出瞳401の別個の瞳領域405,406からの光をそれぞれ受光する。このため、分割画素aによって取得される信号と、分割画素bによって取得される信号との間には、視差が存在している。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the relationship between the luminous flux passing through the exit pupil of the imaging optical system and the unit pixel. Note that FIG. 4 shows the relationship between the unit pixel located at the center of the angle of view and the luminous flux. As shown in FIG. 4, the
図5は、画素の回路図である。分割画素a、bにそれぞれ備えられたフォトダイオード302a、302bは、分割画素a,bにそれぞれ入射される光、即ち、光学像を光電変換し、露光量に応じた電荷を蓄積する。転送スイッチ501a、501bのゲートに印加される信号txa、txbをHighレベルに設定することにより、フォトダイオード302a、302bに蓄積されているそれぞれの電荷がフローティングディフュージョン部502に転送される。フローティングディフュージョン部502は、増幅トランジスタ503のゲートに接続されており、増幅トランジスタ503のゲートの電位は、フォトダイオード302a、302bから転送された電荷量に応じた電位となる。増幅トランジスタ503のドレインは、電源電位Vddに接続されている。増幅トランジスタ503の出力は、垂直出力線(図示せず)を介して電流源(図示せず)に接続されている。増幅トランジスタ503と電流源とによって、ソースフォロワ回路が構成されている。フローティングディフュージョン部502をリセットするためのリセットスイッチ(リセットトランジスタ)504のドレインは、電源電位Vddに接続されている。リセットスイッチ504のゲートに印加される信号resをHighレベルに設定することにより、フローティングディフュージョン部502がリセットされる。フォトダイオード302a、302bの電荷をリセットする場合には、信号resと信号txa、txbとを同時にHighレベルに設定することにより、転送スイッチ(転送ゲート)501a、501bとリセットスイッチ504の両方をオンにする。そして、フローティングディフュージョン部502を経由して、フォトダイオード302a、302bのリセットを行う。選択スイッチ(選択トランジスタ)505のゲートに印加される信号selをHighレベルに設定することにより、増幅トランジスタ503のゲートの電位に応じた画素信号が単位画素301の出力voutに出力される。なお、画素の回路は、図5に示す回路に限定されるものではない。
FIG. 5 is a circuit diagram of pixels. The
撮像素子203に2次元状に配列された単位画素301の各々の分割画素a、即ち、第1の分割画素の出力信号の集合体によって、視差画像のうちの一方の画像であるA像が構成される。また、撮像素子203に2次元状に配列された単位画素301の各々の分割画素b、即ち、第2の分割画素の出力信号の集合体によって、視差画像のうちの他方の画像であるB像が構成される。なお、B像は、A+B像からA像を減算することによって取得してもよい。撮像素子203によって取得されたA像とB像とは、処理部204に伝送される。処理部204は、後述するような補正処理をA像とB像とに対して行い、補正処理を施すことによって得られたA像とB像との相関に基づいて、被写体102までの距離を示す距離値を算出する。処理部204は、算出した距離値をメモリ205に記憶する。測距の算出は、公知の手法によって行い得る。例えば、SSD(Sum of Squared Difference)によって相関値を算出し、算出した相関値から視差量を求め、求めた視差量を距離に換算することによって距離値を取得し得る。
The A image, which is one of the parallax images, is composed of the divided pixels a of the
被写体102に模様等が乏しい場合、即ち、テクスチャが乏しい場合には、A像とB像との相関値に顕著なピークが現れにくく、距離値を高精度に求め得ない。そこで、本実施形態では、照射部101によって被写体102にパターン光を投影することによって、被写体102の表面にテクスチャを付与し、これにより、A像とB像との相関値に顕著なピークが現れるようにしている。
When the subject 102 has a poor pattern or the like, that is, when the texture is poor, a remarkable peak is unlikely to appear in the correlation value between the A image and the B image, and the distance value cannot be obtained with high accuracy. Therefore, in the present embodiment, the surface of the subject 102 is textured by projecting the pattern light onto the subject 102 by the
図6は、被写体に投影されるパターンの例を示す図である。図6に示すように、パターン601においては、いずれの方向においても周期や大きさがランダムとなるようにドットが配されている。いずれの方向においてもドットがランダムに配されたこのようなパターン601を被写体102に投影すれば、後述するウィンドウ705の形状に制限が生じることがなく、また、単位画素301の分割方向に制限が生じることもない。従って、図6に示すようなランダムなドットのパターン601を用いることは好適である。図6に示すようなパターンは、照射部101に備えられた空間光変調器106を用いて生成し得る。なお、被写体102に投影されるパターンは、図6に示すようなパターンに限定されるものではなく、適宜設定し得る。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a pattern projected on a subject. As shown in FIG. 6, in the
互いに対応する領域をA像とB像とに対してそれぞれ設定し、これらの領域の相対的な位置を徐々にずらしながら取得されるA像信号とB像信号との相関値のピークに基づいてA像とB像との間の視差量を算出すること可能である。しかしながら、反射率が比較的低い部分と反射率が比較的高い部分の両方が、かかる領域内に位置している場合には、反射率が比較的高い部分に対応する信号が支配的となり、A像とB像との間の視差量を必ずしも正確に算出し得ない。このような場合には、パターン601が投影された被写体102を撮影することによって得られる画像を用いた場合であっても、A像とB像との間の視差量を必ずしも正確に算出し得ず、従って、被写体102までの距離値を必ずしも正確に算出し得ない。そこで、本実施形態では、パターン601が投影されていない被写体102を撮影することによって得られる画像をも用い、後述するような補正処理を行うことによって、測距精度の向上を図っている。
Regions corresponding to each other are set for the A image and the B image, respectively, and based on the peak of the correlation value between the A image signal and the B image signal acquired while gradually shifting the relative positions of these regions. It is possible to calculate the amount of parallax between the A image and the B image. However, when both the portion having a relatively low reflectance and the portion having a relatively high reflectance are located in such a region, the signal corresponding to the portion having a relatively high reflectance becomes dominant, and A The amount of parallax between the image and the B image cannot always be calculated accurately. In such a case, the amount of parallax between the A image and the B image can always be calculated accurately even when the image obtained by photographing the subject 102 on which the
パターン601を投射した状態、即ち、パターン光を照射した状態で被写体102を撮影することによって、第1のA像701A、即ち、第1の画像と、第1のB像701B、即ち、第2の画像とが得られる。図7(a)は、パターン601が投影された被写体102を撮影することによって得られる画像の例を示す図である。図7(a)に示すように、被写体102の表面には、パターン601の投射によってテクスチャが付与されている。第1のA像701Aと第1のB像701Bとの間には、互いに視差が生じているが、ここでは、説明の便宜上、同じ図面を用いて第1のA像701Aと第1のB像701Bとを概念的に示している。
By photographing the subject 102 in a state where the
図7(b)は、図7(a)に示す線分702に沿った信号強度分布の例を示している。横軸は位置を示しており、縦軸は信号強度Iを示している。図7(b)から分かるように、被写体102には、反射率が比較的低い部分703と、反射率が比較的高い部分704とが存在している。A像とB像との相関値を求める際に比較対象となる領域が、図7(b)に示すようなウィンドウ705A、705Bによって画定される。ウィンドウ一般について説明する際には符号705を用い、A像に対する具体的なウィンドウについて説明する際には符号705Aを用い、B像に対する具体的なウィンドウについて説明する際には符号705Bを用いることとする。
FIG. 7 (b) shows an example of the signal intensity distribution along the
パターンを備えない一様な光を照射した状態で被写体102を撮影することによって、第2のA像801A、即ち、第3の画像と、第2のB像801B、即ち、第4の画像とが得られる。図8(a)は、パターンを備えない一様な光を照射した状態で被写体102を撮影することによって得られる画像の例を示す図である。図8(a)に示すように、被写体102の表面には、パターン601が投影されていない。第2のA像801Aと第2のB像801Bとの間には、互いに視差が生じているが、ここでは、説明の便宜上、同じ図面を用いて第2のA像801Aと第2のB像801Bとを示している。
By photographing the subject 102 in a state of irradiating a uniform light without a pattern, a
図8(b)は、図8(a)に示す線分802に沿った信号強度分布の例を示している。横軸は位置を示しており、縦軸は信号強度Iを示している。図8(b)から分かるように、被写体102には、反射率が比較的低い部分803と、反射率が比較的高い部分804とが存在している。
FIG. 8B shows an example of a signal intensity distribution along the
上述したように、反射率が比較的低い部分と反射率が比較的高い部分の両方が、ウィンドウ705A,705B内に位置している場合には、反射率が比較的高い部分に対応する信号が支配的となり、A像とB像との間の視差量を必ずしも正確に算出し得ない。視差量を正確に算出し得ないと、距離値を正確に算出し得ない。そこで、本実施形態では、以下のような補正処理を行う。即ち、図9(a)に示すように、パターンを備えた光を照射した状態で撮影することによって得られる第1のA像701Aを、パターンを備えない光を照射した状態で撮影することによって得られる第2のA像801Aによって除算する。この際、第1のA像701Aの各々の画素値が、第1のA像701Aの各々の画素に対応する第2のA像801Aの画素値によって除算される。このような補正処理を行うことによって、反射率の影響が解消された第3のA像901A、即ち、第5の画像が得られる。また、図9(b)に示すように、パターンを備えた光を照射した状態で撮影することによって得られる第1のB像701Bを、パターンを備えない光を照射した状態で投影することによって得られる第2のB像801Bによって除算する。この際、第1のB像701Bの各々の画素値が、第1のB像701Bの各々の画素に対応する第2のB像801Bの画素値によって除算される。このような補正処理を行うことによって、反射率の影響が解消された第3のB像901B、即ち、第6の画像が得られる。図10は、補正処理を施すことによって得られる信号強度分布の例を示す図である。図10は、線分702,802に対応する線分に沿った第3のA像901Aと第3のB像901Bの信号強度分布の例を示している。第3のA像901Aと第3のB像901Bとには視差が存在しているが、説明の便宜上、ここでは同じ図面を用いて第3のA像901Aにおける信号強度分布と第3のB像901Bにおける信号強度分布とを示している。そして、こうして得られた第3のA像901Aと第3のB像901Bとの相関値に基づいて視差量を算出する。第3のA像901Aも第3のB像901Bも、反射率の影響が解消されているため、これらの相関値に基づいて視差量を算出すれば、高精度な視差量が得られる。従って、本実施形態によれば、反射率が互いに異なる箇所が被写体102に存在している場合であっても、距離値を高精度に求めることが可能となる。
As described above, when both the portion having a relatively low reflectance and the portion having a relatively high reflectance are located in the
図11は、本実施形態による距離測定装置の動作を示すフローチャートである。
ステップS1101において、制御部104は、パターンを備えた光を被写体102に照射した状態で被写体102の画像が取得されるように、照射部101と撮像部103とを制御する。これにより、パターンを備えた光を被写体102に照射した状態で撮影することによって得られた第1の視差画像、即ち、第1のA像701Aと第1のB像701Bとが得られる。撮像部103に備えられた処理部(制御部)204は、撮像部103に備えられたメモリ205に第1のA像701Aと第1のB像701Bとを記憶する。この後、ステップS1102に移行する。
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the distance measuring device according to the present embodiment.
In step S1101, the
ステップS1102において、制御部104は、パターンを備えない一様な光を被写体102に照射した状態で被写体102の画像が取得されるように、照射部101と撮像部103とを制御する。これにより、パターンを備えない光を被写体102に照射した状態で撮影することによって得られた第2の視差画像、即ち、第2のA像801Aと第2のB像801Bとが得られる。処理部204は、メモリ205に第2のA像801Aと第2のB像801Bとを記憶する。この後、ステップS1103に移行する。
In step S1102, the
ステップS1103において、撮像部103に備えられた処理部204は、反射率の影響を解消するための補正処理を以下のようにして行う。処理部204は、パターンを備えた光が照射された状態で撮影することによって得られた第1のA像701Aを、パターンを備えない光を照射した状態で撮影することによって得られた第2のA像801Aによって除算する。これにより、処理部204は、第3のA像901Aを取得する。また、処理部204は、パターンを備えた光が照射された状態で撮影することによって得られた第1のB像701Bを、パターンを備えない光を照射した状態で撮影することによって得られた第2のB像801Bによって除算する。これにより、処理部204は、第3のB像901Bを取得する。処理部204は、こうして得られた第3のA像901Aと第3のB像901Bとをメモリ205に記憶する。この後、ステップS1104に移行する。
In step S1103, the
ステップS1104において、処理部204は、第3のA像901Aと第3のB像901Bとの相関値を算出し、例えば既知の手法であるサブピクセル推定によって視差量を算出する。この後、ステップS1105に移行する。
In step S1104, the
ステップS1105において、撮像部103に備えられた処理部204は、例えば既知の手法によって視差量を距離値に換算する。例えば、基線長と、幾何学的関係とに基づいて、視差量を距離値に換算する。例えば、第1の瞳領域405を通過する光束の重心と第2の瞳領域406を通過する光束の重心との間の射出瞳401上における間隔が基線長に対応する。こうして、距離値、即ち、被写体102までの距離が求められる。
In step S1105, the
このように、本実施形態によれば、パターンを備えた光を照射した状態で撮影することによって得られた第1のA像701Aが、パターンを備えない光を照射した状態で撮影することによって得られた第2のA像801Aによって除算される。これにより、反射率の影響が解消された第3のA像901Aが得られる。また、本実施形態では、パターンを備えた光を照射した状態で撮影することによって得られた第1のB像701Bが、パターンを備えない光を照射した状態で撮影することによって得られた第2のB像801Bによって除算される。これにより、反射率の影響が解消された第3のB像901Bが得られる。そして、こうして得られた第3のA像901Aと第3のB像901Bとの相関値に基づいて視差量が算出される。反射率の影響が解消された第3のA像901Aと第3のB像とを用いて相関値が算出され、当該相関値に基づいて視差量が算出されるため、反射率が異なる箇所が被写体102に存在している場合であっても、高精度な視差量が得られる。こうして得られた視差量に基づいて被写体までの距離が求められるため、被写体までの距離を高精度に求めることができる。このように、本実施形態によれば、被写体102の反射率の影響を解消することができるため、良好に距離を求め得る距離測定装置及び距離測定方法を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, the first A
[第2実施形態]
第2実施形態による距離測定装置及び距離測定方法について図面を用いて説明する。図12は、本実施形態による距離測定装置の動作を示すフローチャートである。本実施形態による距離測定装置は、反射率の影響を解消するための補正処理を行うか否かの判定を行うものである。処理部204は、補正処理に用いられる第3の画像(第2のA像801A)と第4の画像(第2のB像801B)の取得を行うか否かを、第1の画像(第1のA像701A)、又は、第2の画像(第1のB像701B)に基づいて判定する。
[Second Embodiment]
The distance measuring device and the distance measuring method according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the distance measuring device according to the present embodiment. The distance measuring device according to the present embodiment determines whether or not to perform a correction process for eliminating the influence of the reflectance. The
ステップS1201において、制御部104は、第1実施形態において上述したステップS1101と同様に、パターンを備える光を被写体102に照射した状態で被写体102の画像が取得されるように、照射部101と撮像部103とを制御する。これにより、パターンを備える光が照射された状態で撮影することによって得られた第1の視差画像、即ち、第1のA像701Aと第1のB像701Bとが得られる。撮像部103に備えられた処理部204は、撮像部103に備えられたメモリ205に第1のA像701Aと第1のB像701Bとを記憶する。この後、ステップS1202に移行する。
In step S1201, the
ステップS1202において、撮像部103に備えられた処理部204は、ステップS1201において取得された第1の視差画像に対して反射率の影響を解消するための補正処理を行うか否かを、以下のようにして判定する。即ち、処理部204は、ステップS1201において取得された画像に対して、所定のサイズのウィンドウを設定し、当該ウィンドウ内に位置する部分の輝度の最大値と最小値との差に基づいて当該部分のコントラスト値を算出する。処理部204は、ウィンドウの位置を順次変化させつつ、各位置のウィンドウ内におけるコントラスト値を順次算出し、算出された複数のコントラスト値のヒストグラム、即ち、コントラストのヒストグラムを生成する。コントラストのヒストグラムのうちに存在するピークに対応するコントラスト値が、予め設定した閾値未満である場合には、反射率の影響を解消するための補正処理を行うことが必要である。即ち、被写体102の反射率が低い場合には、反射率の影響を解消するための補正処理を行うことが必要である。また、コントラストのヒストグラムのうちに複数のピークが存在し、複数のピークのうちのいずれかに対応するコントラスト値が、予め設定した閾値未満である場合には、反射率の影響を解消するための補正処理を行うことが必要である。即ち、反射率の高い箇所と反射率の低い箇所とが存在する被写体102が撮影された場合には、反射率の影響を解消するための補正処理を行うことが必要である。反射率の補正を行うことが必要な場合には(ステップS1202においてYES)、ステップS1204に移行する。上記のような場合以外の場合には、反射率の影響を解消するための補正処理を行うことを要しない。反射率の影響を解消するための補正処理を行わない場合には(ステップS1202においてNO)、ステップS1203に移行する。
In step S1202, whether or not the
ステップS1203において、撮像部103に備えられた処理部204は、第1のA像701Aと第1のB像701Bとの相関値を算出し、例えば既知の手法であるサブピクセル推定によって視差量を算出する。この後、ステップS1207に移行する。
ステップS1204において、制御部104は、第1実施形態において上述したステップS1102と同様に、パターンを備えない一様な光を被写体102に照射した状態で被写体102の画像が取得されるように、照射部101と撮像部103とを制御する。これにより、パターンを備えない光を被写体102に照射した状態で撮影することによって得られた第2の視差画像、即ち、第2のA像801Aと第2のB像801Bとが得られる。処理部204は、メモリ205に第2のA像801Aと第2のB像801Bとを記憶する。この後、ステップS1205に移行する。
In step S1203, the
In step S1204, the
ステップS1205において、撮像部103に備えられた処理部204は、第1実施形態において上述したステップS1103と同様に、反射率の影響を解消するための補正処理を以下のようにして行う。処理部204は、パターンを備えた光が照射された状態で撮影することによって得られた第1のA像701Aを、パターンを備えない光を照射した状態で撮影することによって得られた第2のA像801Aによって除算する。これにより、処理部204は、第3のA像901Aを取得する。また、処理部204は、パターンを備えた光が照射された状態で撮影することによって得られた第1のB像701Bを、パターンを備えない光を照射した状態で撮影することによって得られた第2のB像801Bによって除算する。これにより、処理部204は、第3のB像901Bを取得する。処理部204は、こうして得られた第3のA像901Aと第3のB像901Bとをメモリ205に記憶する。この後、ステップS1206に移行する。
In step S1205, the
ステップS1206において、処理部204は、第1実施形態において上述したステップS1104と同様に、第3のA像901Aと第3のB像901Bとの相関値を算出し、例えば既知の手法であるサブピクセル推定によって視差量を算出する。この後、ステップS1207に移行する。
ステップS1207において、撮像部103に備えられた処理部204は、第1実施形態において上述したステップS1105と同様に、既知の手法によって視差量を距離値に換算する。こうして、距離値、即ち、被写体102までの距離が求められる。
In step S1206, the
In step S1207, the
このように、本実施形態によれば、反射率の影響を解消するための補正処理を行うか否かの判定を行い、かかる補正処理が不要な場合には、パターンを備えない光を被写体102に照射した状態での撮影を行わず、かかる補正処理も行わない。このため、本実施形態によれば、距離の測定の迅速化を図ることが可能である。 As described above, according to the present embodiment, it is determined whether or not the correction process for eliminating the influence of the reflectance is performed, and when the correction process is unnecessary, the light having no pattern is emitted to the subject 102. No shooting is performed in the state of being illuminated by the light, and no such correction processing is performed. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to speed up the measurement of the distance.
[変形実施形態]
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
[Modification Embodiment]
Although the present invention has been described in detail based on the preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various embodiments within the range not deviating from the gist of the present invention are also included in the present invention. included.
例えば、上記実施形態では、液晶パネルを用いた透過型の空間光変調器106が照射部101に備えられている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)等が備えられた反射型の空間光変調器106が照射部101に備えられていてもよい。また、DMD(Digital Micromirror Device)を用いて空間光変調器106を構成するようにしてもよい。
For example, in the above embodiment, the case where the transmissive spatial
また、上記実施形態では、光源105としてキセノンランプ等の放電発光型の光源を用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、LED、レーザ、有機EL(Organic Electoro-Luminescence)等の半導体発光素子等を光源105として用いることも可能である。
Further, in the above embodiment, the case where a discharge light emitting type light source such as a xenon lamp is used as the
また、上記実施形態では、空間光変調器106を用いてパターンの制御を行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、パターンが形成されたマスクを光路上に位置させることによって、パターンが備えられた光を生成してもよい。かかるマスクとしては、例えば、パターンが形成されたガラス板から成るマスクや、パターンが形成された金属板から成るマスク等が挙げられる。図13は、変形実施形態による距離測定装置の例を示す概略図である。図13に示すように、照射部101には、マスク1301が備えられている。光源105から発せられる光が、マスク1301を透過することによって、パターンが備えられた光が得られる。マスク1301には、例えば図6に示すようなパターン601が形成されている。マスク1301は、不図示のアクチュエータによって駆動され得る。マスク1301が光路上に位置しないような状態にすれば、パターンを備えない一様な光を得ることが可能である。一方、マスク1301が光路上に位置するような状態にすれば、パターンを備えた光を得ることが可能である。このように、マスク1301を用いて、パターンの有無の制御を行うようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the pattern is controlled by using the spatial
また、上記実施形態では、空間光変調器106を用いてパターンを制御する場合を例に説明したが、光源を切り替えることによってパターンを制御するようにしてもよい。例えば、光源として、レーザダイオード(LD:Laser Diode)を用いた際には、スペックルを生じさせることが可能である。従って、光源として、レーザダイオードを用いて、スペックルによるパターンを備えた光を得ることが可能である。一方、光源として、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を用いた際には、スペックルが生じないため、一様な光を得ることが可能である。このように、光源を切り替えることによって、パターンの有無の制御することも可能である。このような手法によってパターンの有無を制御する場合には、空間光変調器106等が不要となり、小型化や低コスト化に寄与することができる。
Further, in the above embodiment, the case where the pattern is controlled by using the spatial
また、上記実施形態では、光源105が白色光源である場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光源105が、赤色(R)の光源と、緑色(G)の光源と、青色(B)の光源とによって構成されていてもよい。これら3色の光源からそれぞれ発せられる光の帯域は、撮像素子203(図2参照)に備えられたカラーフィルタ402(図4参照)の透過帯域と合致する。このため、光源105を、R,G,Bの3色の光源によって構成すれば、光の利用効率の向上に寄与することができる。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施形態では、光源105が可視光を発する光源である場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光源105が、赤外光(IR:Infrared)を発する光源、即ち、赤外光源であってもよい。そして、赤外光に対応する透過帯域のカラーフィルタと、赤外光に対する受光感度を有する画素とを撮像素子203に備えるようにしてもよい。これにより、RGBの鑑賞用の画像データと、赤外光を用いた距離測定用の画像データとを得ることが可能となる。赤外光の波長帯域が800nmから1100nmの間である場合には、シリコン基板に形成された光電変換部によって光電変換を行うことが可能である。従って、カラーフィルタの配列の変更等を行うだけで、鑑賞用の画像データと距離測定用の画像データとを取得することが可能である。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施形態では、互いに異なる複数の瞳領域をそれぞれ通過する光束を複数の分割画素によってそれぞれ受光することによって視差画像を取得したが、これに限定されるものではない。例えば、複数の撮像光学系のそれぞれによって形成される光学像を別個の撮像素子によって撮像することによって、視差画像を取得するようにしてもよい。即ち、ステレオカメラによって、視差画像を取得するようにしてもよい。この場合には、基線長を大きくすることが可能であるため、測距精度の向上を図ることが可能である。 Further, in the above embodiment, the parallax image is acquired by receiving the light flux passing through the plurality of pupil regions different from each other by the plurality of divided pixels, but the present invention is not limited to this. For example, a parallax image may be acquired by capturing an optical image formed by each of a plurality of imaging optical systems with a separate imaging element. That is, a parallax image may be acquired by a stereo camera. In this case, since the baseline length can be increased, it is possible to improve the distance measurement accuracy.
また、上記実施形態では、照射部101と撮像部103とが別個に備えられている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、照射部101と撮像部103とが一体にし得る構成になっていてもよい。照射部101と撮像部103とを一体にできれば、照射部101と撮像部103との位置関係が固定された状態となるため、測定精度の観点から好適である。例えば、撮像部103に取り付けられるストロボ装置によって照射部101を構成し、照射部101であるストロボ装置に空間光変調器106等が備えられていてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施形態では、撮像部103と別個に制御部104が備えられている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、撮像部103内に備えられた処理部204が制御部104を兼ねていてもよい。これにより、小型化や低コスト化等を図ることが可能となる。この場合、本実施形態による距離測定装置100が、撮像部103に備えられていると考えることができる。即ち、本実施形態による距離測定装置100が、撮像装置に備えられていると考えることができる。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施形態では、第1のA像701Aを第2のA像801Aによって除算することによって第3のA像901Aを生成し、第1のB像701Bを第2のB像801Bによって除算することによって第3のB像901Bを生成する場合を例に説明した。しかし、これに限定されるものではない。図14は、変形実施形態による距離測定装置において行われる補正処理を概念的に示す図である。例えば、図14(a)に示すように、第1のA像701Aから第2のA像801Aを減算することによって第3のA像1301Aを生成するようにしてもよい。また、図14(b)に示すように、第1のB像701Bから第2のB像801Bを減算することによって第3のB像1301Bを生成してもよい。このように、第5の画像(第3のA像1301A)は、第1の画像(第1のA像701A)から第3の画像(第2のA像801A)を減算することによって生成されてもよい。また、第6の画像(第3のB像1301B)は、第2の画像(第1のB像701B)から第4の画像(第2のB像801B)を減算することによって生成されてもよい。即ち、第3のA像1301Aは、第1のA像701Aと第2のA像801Aとの差分であってもよいし、第3のB像1301Bは、第1のB像701Bと第2のB像801Bとの差分であってもよい。この場合には、除算の代わりに減算を行うようにすれば、演算の際の負荷を軽くすることができる。
Further, in the above embodiment, the first A
また、上記実施形態では、パターンを備えた光を被写体102の全体に対して照射し、パターンを備えない一様な光を被写体102の全体に対して照射し、画像全体に対して補正処理を行う場合を例に説明したがこれに限定されるものではない。例えば、パターンを備えた光を被写体102の一部に対して照射し、パターンを備えない一様な光を被写体102の一部に対して照射し、画像の一部に対して補正処理を行うようにしてもよい。補正処理を画像の全体ではなく画像の一部に対して行うようにすれば、補正処理の際の負荷を低減することができる。この場合、例えば、予め設定した注目被写体領域を当該一部としてもよい。また、顔判定等の結果に基づいて、当該一部を決定してもよい。また、輝度やコントラスト等に基づいた主被写体判定等の結果に基づいて、当該一部を決定してもよい。
Further, in the above embodiment, light having a pattern is applied to the
また、上記実施形態では、パターンを備えない第2の光を被写体102に照射した状態で、第1の視点の第3の画像と第2の視点の第4の画像とを撮像素子203を用いて取得する場合を例に説明したがこれに限定されるものではない。例えば、第1の光のパターンに対して明暗が反転された反転パターンを備えた第3の光を被写体102に照射した状態で、第1の視点の第7の画像と第2の視点の第8の画像とを撮像素子203を用いて取得するようにしてもよい。そして、第1の画像と第7の画像とを加算することにより、パターンを備えない一様な光が被写体102に照射された第3の画像を生成するようにしてもよい。また、第2の画像と第8の画像とを加算することにより、パターンを備えない一様な光が被写体102に照射された第4の画像を生成するようにしてもよい。図15は、変形実施形態において用いられるパターンの例を示す図である。図15(a)は、反転していないパターン1501の例を示しており、図15(b)は、図15(a)に示すパターン1501の明暗を反転させた反転パターン1502の例を示している。例えば、第1の光として、図15(a)に示すようなパターン1501を用いることができる。また、第3の光として、図15(b)に示すようなパターン1502を用いることができる。処理部204は、第1の画像と第7の画像とを加算することにより第3の画像を生成し、第2の画像と第8の画像とを加算することにより第4の画像を生成する生成部として機能し得る。
Further, in the above embodiment, the
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
101…照射部
102…被写体
103…撮像部
104…処理部
105…光源部
106…空間光変調器
107…投影レンズ
108…照射部用制御部
203…撮像素子
204…処理部
205…メモリ
206…撮像光学系
101 ...
Claims (21)
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第3の画像及び前記第4の画像の取得を行うか否かを前記第1の画像又は前記第2の画像に基づいて判定するように制御する
ことを特徴とする距離測定装置。 A first image of a first viewpoint in which a first light having a pattern is applied to a subject, and a second viewpoint different from the first viewpoint in which the first light is applied to the subject. The second image, the third image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the second light without the pattern, and the second image in which the second light is applied to the subject. The acquisition unit that acquires the fourth image of the viewpoint of 2 and
Using a fifth image obtained by correcting the first image with the third image and a sixth image obtained by correcting the second image with the fourth image. , A control unit that acquires information about the distance,
Have,
The distance control unit controls to determine whether or not to acquire the third image and the fourth image based on the first image or the second image. measuring device.
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部と
を有することを特徴とする距離測定装置。 A first image of a first viewpoint in which a first infrared light as a first light having a pattern is applied to a subject, and a first image in which the first infrared light is applied to the subject. The third image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the second image of the second viewpoint different from the first viewpoint and the second infrared light as the second light not provided with the pattern. And the acquisition unit that acquires the image of the second viewpoint and the fourth image of the second viewpoint in which the second infrared light is applied to the subject.
Using a fifth image obtained by correcting the first image with the third image and a sixth image obtained by correcting the second image with the fourth image. , A distance measuring device characterized by having a control unit for acquiring information about a distance.
前記第6の画像は、前記第2の画像を前記第4の画像で除算することによって生成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の距離測定装置。 The fifth image is generated by dividing the first image by the third image.
The distance measuring device according to claim 1 or 2, wherein the sixth image is generated by dividing the second image by the fourth image.
前記第6の画像は、前記第2の画像から前記第4の画像を減算することによって生成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の距離測定装置。 The fifth image is generated by subtracting the third image from the first image.
The distance measuring device according to claim 1 or 2, wherein the sixth image is generated by subtracting the fourth image from the second image.
前記第1の画像と前記第7の画像とを加算することにより第3の画像を生成し、前記第2の画像と前記第8の画像とを加算することにより第4の画像を生成する生成部と、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部と
を有することを特徴とする距離測定装置。 A first image of a first viewpoint in which a first light having a pattern is applied to a subject, and a second viewpoint different from the first viewpoint in which the first light is applied to the subject. The second image of the above, the seventh image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the second light having the inversion pattern in which the light and darkness is inverted with respect to the pattern, and the second light. Acquires the eighth image of the second viewpoint illuminated by the subject, and
Generation of generating a third image by adding the first image and the seventh image, and generating a fourth image by adding the second image and the eighth image. Department and
Using a fifth image obtained by correcting the first image with the third image and a sixth image obtained by correcting the second image with the fourth image. , A distance measuring device characterized by having a control unit for acquiring information about a distance.
前記第1の光と前記第2の光とを前記被写体に選択的に照射し得る照射部を更に備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の距離測定装置。 A light source unit and a mask that generates the first light from the light emitted from the light source unit are provided.
The distance measuring device according to any one of claims 1 to 7 , further comprising an irradiation unit capable of selectively irradiating the subject with the first light and the second light.
前記第1の光と前記第2の光とを前記被写体に選択的に照射し得る照射部と、
を備え、
前記光源部は、白色光源を備えることを特徴とする請求項1又は5に記載の距離測定装置。 A light source unit, a mask that generates the first light from the light emitted from the light source unit, and a mask.
An irradiation unit capable of selectively irradiating the subject with the first light and the second light, and an irradiation unit.
Equipped with
The distance measuring device according to claim 1 or 5 , wherein the light source unit includes a white light source.
前記第1の光と前記第2の光とを前記被写体に選択的に照射し得る照射部と、
を備え、
前記光源部は、赤色の光源と、緑色の光源と、青色の光源とを備えることを特徴とする請求項1又は5に記載の距離測定装置。 A light source unit, a mask that generates the first light from the light emitted from the light source unit, and a mask.
An irradiation unit capable of selectively irradiating the subject with the first light and the second light, and an irradiation unit.
Equipped with
The distance measuring device according to claim 1 or 5 , wherein the light source unit includes a red light source, a green light source, and a blue light source.
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記第3の画像及び前記第4の画像の取得を行うか否かを前記第1の画像又は前記第2の画像に基づいて判定するように制御する
ことを特徴とする撮像装置。 By imaging the subject, the first image of the first viewpoint in which the first light having a pattern is applied to the subject and the first image in which the first light is applied to the subject. The second image of the second viewpoint different from the viewpoint, the third image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the second light without the pattern, and the second light An image pickup unit that acquires a fourth image of the second viewpoint illuminated on the subject, and an image pickup unit.
Using a fifth image obtained by correcting the first image with the third image and a sixth image obtained by correcting the second image with the fourth image. Has a control unit, which acquires information about the distance,
The control unit controls to determine whether or not to acquire the third image and the fourth image based on the first image or the second image. Device.
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部と
を有することを特徴とする撮像装置。 The first image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the first infrared light having a pattern is different from the first viewpoint in which the first infrared light is applied to the subject. The second image of the second viewpoint, the third image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the second infrared light not provided with the pattern, and the second infrared light An acquisition unit that acquires a fourth image of the second viewpoint illuminated on the subject, and
Using a fifth image obtained by correcting the first image with the third image and a sixth image obtained by correcting the second image with the fourth image. An image pickup apparatus characterized by having a control unit for acquiring information about a distance.
前記第1の画像と前記第7の画像とを加算することにより第3の画像を生成し、前記第2の画像と前記第8の画像とを加算することにより第4の画像を生成する生成部と、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、
前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得する制御部と
を有することを特徴とする撮像装置。 By imaging the subject, the first image of the first viewpoint in which the first light having a pattern is applied to the subject and the first image in which the first light is applied to the subject. The seventh image of the first viewpoint, in which the subject is irradiated with the second image of the second viewpoint different from the viewpoint and the third light having the inversion pattern in which the light and shade are inverted with respect to the pattern. An image pickup unit that acquires an image and an eighth image of the second viewpoint in which the third light is applied to the subject.
Generation of generating a third image by adding the first image and the seventh image, and generating a fourth image by adding the second image and the eighth image. Department and
A fifth image obtained by correcting the first image with the third image, and
An image pickup apparatus comprising a control unit for acquiring information regarding a distance by using a sixth image obtained by correcting the second image with the fourth image.
前記パターンを備えていない第2の光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第3の画像と、前記第2の光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第4の画像とを取得するステップと、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、
前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得するステップと、
前記第3の画像及び前記第4の画像の取得を行うか否かを前記第1の画像又は前記第2の画像に基づいて判定するステップと、
を有することを特徴とする距離測定方法。 A first image of a first viewpoint in which a first light having a pattern is applied to a subject, and a second viewpoint different from the first viewpoint in which the first light is applied to the subject. The second image of
A third image of the first viewpoint in which the second light without the pattern is applied to the subject, and a fourth image of the second viewpoint in which the second light is applied to the subject. Steps to get the image and
A fifth image obtained by correcting the first image with the third image, and
A step of acquiring information on a distance using a sixth image obtained by correcting the second image with the fourth image, and
A step of determining whether or not to acquire the third image and the fourth image based on the first image or the second image, and
A distance measuring method characterized by having.
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得するステップと、
を有することを特徴とする距離測定方法。 The first image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the first infrared light having a pattern is different from the first viewpoint in which the first infrared light is applied to the subject. The second image of the second viewpoint, the third image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the second infrared light not provided with the pattern, and the second infrared light The step of acquiring the fourth image of the second viewpoint illuminated on the subject, and
Using a fifth image obtained by correcting the first image with the third image and a sixth image obtained by correcting the second image with the fourth image. , Steps to get information about distances,
A distance measuring method characterized by having.
前記第1の画像と前記第7の画像とを加算することにより第3の画像を生成し、前記第2の画像と前記第8の画像とを加算することにより第4の画像を生成するステップと、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得するステップと、
を有することを特徴とする距離測定方法。 A first image of a first viewpoint in which a first light having a pattern is applied to a subject, and a second viewpoint different from the first viewpoint in which the first light is applied to the subject. The second image of the above, the seventh image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the third light having the inversion pattern in which the light and darkness is inverted with respect to the pattern, and the third light. And the step of acquiring the eighth image of the second viewpoint illuminated on the subject.
A step of generating a third image by adding the first image and the seventh image, and generating a fourth image by adding the second image and the eighth image. When,
Using a fifth image obtained by correcting the first image with the third image and a sixth image obtained by correcting the second image with the fourth image. , Steps to get information about distances,
A distance measuring method characterized by having.
パターンを備えた第1の光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、
前記パターンを備えていない第2の光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第3の画像と、前記第2の光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第4の画像とを取得するステップと、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、
前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得するステップと、
前記第3の画像及び前記第4の画像の取得を行うか否かを前記第1の画像又は前記第2の画像に基づいて判定するステップと、
を実行させるためのプログラム。 On the computer
A first image of a first viewpoint in which a first light having a pattern is applied to a subject, and a second viewpoint different from the first viewpoint in which the first light is applied to the subject. The second image of
A third image of the first viewpoint in which the second light without the pattern is applied to the subject, and a fourth image of the second viewpoint in which the second light is applied to the subject. Steps to get the image and
A fifth image obtained by correcting the first image with the third image, and
A step of acquiring information on a distance using a sixth image obtained by correcting the second image with the fourth image, and
A step of determining whether or not to acquire the third image and the fourth image based on the first image or the second image, and
A program to execute.
パターンを備えた第1の赤外光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の赤外光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、前記パターンを備えていない第2の赤外光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第3の画像と、前記第2の赤外光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第4の画像とを取得するステップと、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得するステップと、
を実行させるためのプログラム。 On the computer
The first image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the first infrared light having a pattern is different from the first viewpoint in which the first infrared light is applied to the subject. The second image of the second viewpoint, the third image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the second infrared light not provided with the pattern, and the second infrared light The step of acquiring the fourth image of the second viewpoint illuminated on the subject, and
Using a fifth image obtained by correcting the first image with the third image and a sixth image obtained by correcting the second image with the fourth image. , Steps to get information about distances,
A program to execute.
パターンを備えた第1の光が被写体に照射された第1の視点の第1の画像と、前記第1の光が前記被写体に照射された、前記第1の視点とは異なる第2の視点の第2の画像と、前記パターンに対して明暗が反転された反転パターンを備えた第3の光が前記被写体に照射された前記第1の視点の第7の画像と、前記第3の光が前記被写体に照射された前記第2の視点の第8の画像とを取得するステップと、
前記第1の画像と前記第7の画像とを加算することにより第3の画像を生成し、前記第2の画像と前記第8の画像とを加算することにより第4の画像を生成するステップと、
前記第1の画像を前記第3の画像により補正することによって得られる第5の画像と、前記第2の画像を前記第4の画像により補正することによって得られる第6の画像とを用いて、距離に関する情報を取得するステップと、
を実行させるためのプログラム。 On the computer
A first image of a first viewpoint in which a first light having a pattern is applied to a subject, and a second viewpoint different from the first viewpoint in which the first light is applied to the subject. The second image of the above, the seventh image of the first viewpoint in which the subject is irradiated with the third light having the inversion pattern in which the light and darkness is inverted with respect to the pattern, and the third light. And the step of acquiring the eighth image of the second viewpoint illuminated on the subject.
A step of generating a third image by adding the first image and the seventh image, and generating a fourth image by adding the second image and the eighth image. When,
Using a fifth image obtained by correcting the first image with the third image and a sixth image obtained by correcting the second image with the fourth image. , Steps to get information about distances,
A program to execute.
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